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Introduccedilatildeo a ciecircncia
dos materiais
Prof Daniel M Rosa
Materiais ceracircmicos
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MATERIAIS CERAcircMICOS
Cubo de siacutelica de
isolamento
teacutermico O interior do cubo estaacute a
1250ordmC e pode
ser manuseado
sem proteccedilatildeo
Usada no
isolamentoteacutermico do
Ocircnibus Espacial
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Materiais ceracircmicos satildeo geralmente umacombinaccedilatildeo de elementos metaacutelicos enatildeo-metaacutelicos (formam oacutexidos nitretos ecarbetos)
Geralmente a ligaccedilatildeo predominante eacuteiocircnica
Geralmente satildeo isolantes de calor eeletricidade mas haacute supercondutores
Satildeo mais resistecircntes agrave altas temperaturas(devido ao elvado PF) e agrave ambientesseveros que metais e poliacutemeros
As ceracircmicas satildeo duras fraacutegeis possuemum elevado moacutedulo de elasticidade eelevada resistecircncia ao desgaste
Em geral satildeo leves (2-3 gcm3)
ALUMINA
CARACTERIacuteSTICAS GERAIS
SiC
MATERIAIS CERAcircMICOS
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Os materiais ceracircmicos satildeo atrativos por seremconstituiacutedos dos elementos mais abundantes nacrosta terrestre
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Ceracircmica Tradicional
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Ceracircmicas Avanccediladas
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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades
Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos
Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros
Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas
ligas
Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo
abundantes e mais baratos
A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista
covalente + iocircnica
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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das
ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida
Revestimento exterior com fibra
amorfas de siacutelica de alta pureza
Espessura 127-889cm
PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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MATERIAIS CERAcircMICOS
Cubo de siacutelica de
isolamento
teacutermico O interior do cubo estaacute a
1250ordmC e pode
ser manuseado
sem proteccedilatildeo
Usada no
isolamentoteacutermico do
Ocircnibus Espacial
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Materiais ceracircmicos satildeo geralmente umacombinaccedilatildeo de elementos metaacutelicos enatildeo-metaacutelicos (formam oacutexidos nitretos ecarbetos)
Geralmente a ligaccedilatildeo predominante eacuteiocircnica
Geralmente satildeo isolantes de calor eeletricidade mas haacute supercondutores
Satildeo mais resistecircntes agrave altas temperaturas(devido ao elvado PF) e agrave ambientesseveros que metais e poliacutemeros
As ceracircmicas satildeo duras fraacutegeis possuemum elevado moacutedulo de elasticidade eelevada resistecircncia ao desgaste
Em geral satildeo leves (2-3 gcm3)
ALUMINA
CARACTERIacuteSTICAS GERAIS
SiC
MATERIAIS CERAcircMICOS
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Os materiais ceracircmicos satildeo atrativos por seremconstituiacutedos dos elementos mais abundantes nacrosta terrestre
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Ceracircmica Tradicional
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Ceracircmicas Avanccediladas
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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades
Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos
Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros
Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas
ligas
Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo
abundantes e mais baratos
A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista
covalente + iocircnica
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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das
ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida
Revestimento exterior com fibra
amorfas de siacutelica de alta pureza
Espessura 127-889cm
PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Materiais ceracircmicos satildeo geralmente umacombinaccedilatildeo de elementos metaacutelicos enatildeo-metaacutelicos (formam oacutexidos nitretos ecarbetos)
Geralmente a ligaccedilatildeo predominante eacuteiocircnica
Geralmente satildeo isolantes de calor eeletricidade mas haacute supercondutores
Satildeo mais resistecircntes agrave altas temperaturas(devido ao elvado PF) e agrave ambientesseveros que metais e poliacutemeros
As ceracircmicas satildeo duras fraacutegeis possuemum elevado moacutedulo de elasticidade eelevada resistecircncia ao desgaste
Em geral satildeo leves (2-3 gcm3)
ALUMINA
CARACTERIacuteSTICAS GERAIS
SiC
MATERIAIS CERAcircMICOS
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Os materiais ceracircmicos satildeo atrativos por seremconstituiacutedos dos elementos mais abundantes nacrosta terrestre
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Ceracircmica Tradicional
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Ceracircmicas Avanccediladas
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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades
Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos
Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros
Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas
ligas
Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo
abundantes e mais baratos
A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista
covalente + iocircnica
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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das
ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida
Revestimento exterior com fibra
amorfas de siacutelica de alta pureza
Espessura 127-889cm
PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Os materiais ceracircmicos satildeo atrativos por seremconstituiacutedos dos elementos mais abundantes nacrosta terrestre
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Ceracircmica Tradicional
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Ceracircmicas Avanccediladas
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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades
Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos
Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros
Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas
ligas
Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo
abundantes e mais baratos
A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista
covalente + iocircnica
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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das
ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida
Revestimento exterior com fibra
amorfas de siacutelica de alta pureza
Espessura 127-889cm
PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Os materiais ceracircmicos satildeo atrativos por seremconstituiacutedos dos elementos mais abundantes nacrosta terrestre
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Ceracircmica Tradicional
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Ceracircmicas Avanccediladas
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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades
Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos
Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros
Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas
ligas
Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo
abundantes e mais baratos
A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista
covalente + iocircnica
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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das
ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida
Revestimento exterior com fibra
amorfas de siacutelica de alta pureza
Espessura 127-889cm
PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Ceracircmica Tradicional
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Ceracircmicas Avanccediladas
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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades
Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos
Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros
Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas
ligas
Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo
abundantes e mais baratos
A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista
covalente + iocircnica
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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das
ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida
Revestimento exterior com fibra
amorfas de siacutelica de alta pureza
Espessura 127-889cm
PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Ceracircmicas Avanccediladas
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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades
Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos
Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros
Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas
ligas
Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo
abundantes e mais baratos
A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista
covalente + iocircnica
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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das
ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida
Revestimento exterior com fibra
amorfas de siacutelica de alta pureza
Espessura 127-889cm
PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Os materiais ceracircmicos satildeo pesquisados por suas muacuteltiplas aplicaccedilotildeese propriedades
Maior dureza e rigidez quando comparadas aos accedilos
Maior resistecircncia ao calor e agrave corrosatildeo que metais epoliacutemeros
Satildeo menos densas que a maioria dos metais e suas
ligas
Os materiais usados na produccedilatildeo das ceracircmicas satildeo
abundantes e mais baratos
A ligaccedilatildeo atocircmica em ceracircmicas eacute do tipo mista
covalente + iocircnica
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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das
ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida
Revestimento exterior com fibra
amorfas de siacutelica de alta pureza
Espessura 127-889cm
PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das
ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida
Revestimento exterior com fibra
amorfas de siacutelica de alta pureza
Espessura 127-889cm
PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Uma interessante aplicaccedilatildeo que leva em conta as propriedades teacutermicas das
ceracircmicas eacute o seu uso na induacutestria aeroespacialTemperatura degC Temperaturas de subida
Revestimento exterior com fibra
amorfas de siacutelica de alta pureza
Espessura 127-889cm
PROPRIEDADES TEacuteRMICAS -Aplicaccedilatildeo
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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PROPRIEDADES ELEacuteTRICAS
As propriedades eleacutetricas dos materiais ceracircmicos satildeo muito variadas Podendoser
isolantes Alumina vidro de siacutelica (SiO2)
semicondutores SiC B4Csupercondutores (La Sr)2CuO4 TiBa2Ca3Cu4O11
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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PROPRIEDADES MECAcircNICAS
Descreve a maneira como um material responde a aplicaccedilatildeo de forccedila carga e
impacto
Os materiais ceracircmicos satildeo
Duros
Resistentes ao desgaste
Resistentes agrave corrosatildeo
Fraacutegeis (natildeo sofrem deformaccedilatildeo plaacutestica)
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Diagrama de fases das
ceracircmicasbull Assim como os metais
a maioria dosmateriais ceracircmicos
natildeo satildeo puros conteacutemimpurezas ou adiccedilotildeesque resultam emsoluccedilotildees soacutelidas fases
natildeo cristalinas oufases multi-cristalinas
Pode-se determinar
T fusatildeo de cada composto puro
Influecircncia na T fusatildeo quando dois compostossatildeo misturados
A presenccedila ou natildeo e o grau de soluccedilotildees soacutelidas
Interaccedilotildees de dois compostos formandooutros compostos (SiO2 + Al2O3 formando amulita 3 Al2O32 SiO2 )
T onde ocorre troca de estrutura cristalina ndashpolimorfismo
A quantidade e a composiccedilatildeo das fases paradeterminada temperatura e composiccedilatildeo
Determinar paracircmetros e variaacuteveis para asinterizaccedilatildeo
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Zircocircnia Tetragonal
Zircocircnia Cuacutebica
Zircocircnia Monocliacutenica
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Comportamento tensatildeo
deformaccedilatildeobull Difiacutecil preparar o corpo de prova com a geometria
exigida
bull Difiacutecil prender materiais fraacutegeis sem fraturaacute-losbull Ceracircmicas falham apoacutes uma deformaccedilatildeo de 01dificultando a prova de traccedilatildeo
bull Por tal motivo eacute empregado um ensaio de flexatildeotransversal
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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resistecircncia agrave flexatildeo
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Aplicaccedilotildees das Ceracircmicas
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Vidros
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Produtos agrave base de argila
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Refrataacuterios
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Abrasivos
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Ceracircmicas avanccediladas
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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CLASSIFICACcedilAtildeO DOS MATERIAIS CERAcircMICOS
VIDRO-CERAcircMICOS CRISTALINOS AMORFOS (VIDROS)
Incluem os ceracircmicos agravebase de SilicatosOacutexidos Carbonetos eNitretos
Em geral com a mesmacomposiccedilatildeo dos
cristalinos diferindo noprocessamento
Formados inicialmentecomo amorfos etratados termicamente
O Siliacutecio e o Oxigecircnio
formam cerca de 75
da crosta terrestre
sendo materiais de
ocorrecircncia comum na
natureza e de baixo
custo
As ceracircm icas avanccediladas
satildeo baseadas em oacutexidos
carbonetos e nitretoscom elevados graus depureza
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Produtos ndash aacutereas de aplicaccedilotildees (funccedilotildees)
Teacutermica
Eleacutetrica
Magneacutetica Oacutetica
Nuclear
Quiacutemica
Bioloacutegica Mecacircnica
Esteacutetica
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Processos de conformaccedilatildeoCeracircmicas tradicionais
PROCESSOS DE CONFORMACcedilAtildeO CERAcircMICASAVANCcedilADAS
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Vidros
bull Os vidros satildeo hoje utilizados em quase todos osaspectos das atividades humanas em casa naciecircncia na industria e mesmo em arte pois eles
podem ser ajustados as suas finalidades
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Sua descoberta eacute obscura Haacute duacutevidas sobre adescoberta por egiacutepcios ou feniacutecios
bull Navegadores feniacutecios teriam feito uma fogueira napraia e a areia e calcaacuterio combinaram produzindovidro
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull A tecnologia desenvolvida e aplicada ao vidropermitiu que ele adquirisse novas vantagens emrelaccedilatildeo a outros materiais
bull Protege a natureza
bull Protege o consumidor
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Os vidros inorgacircnicos comuns que satildeo usados pararecipientes janelas e assim por diante satildeo vidros agravebase de siacutelica aos quais foram adicionados outrosoacutexidos tais como CaO e Na2O
bull modificadores de rede
bull outros oacutexidos como o TiO2 e o A12O3 que natildeo sejamformadores de rede substituem o siliacutecio e se tornamparte da rede estabilizando-a
bull intermediaacuterios
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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De um ponto de vista praacutetico a adiccedilatildeo desses modificadores eintermediaacuterios diminui o ponto de fusatildeo e a viscosidade de um vidro
tomando mais faacutecil a sua conformaccedilatildeo a temperaturas mais baixas
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Os materiais viacutetreos ou natildeo-cristalinos natildeo solidificam domesmo modo que os materiaiscristalinos
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Portanto resumindo para termos um vidro na suaforma mais popular como os de garrafas e de
janelas precisamos antes ter um liacutequido fundido
que tenha a caracteriacutestica de ser viscoso e teraumentada muito a sua viscosidade durante oesfriamento e que finalmente apresente atransiccedilatildeo viacutetrea
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Ponto de fusatildeo 1713 degC
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Alguns aacutetomos como o soacutedioquando presentes no vidro seligam ionicamente ao oxigecircnio Isto
interrompe a continuidade da rede
bull Os oacutexidos alcalinos satildeo utilizadoscomo fundentes que diminuem a
viscosidade do vidro pois quebramalgumas ligaccedilotildees (pontes)
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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TIPOS DE VIDROS
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull Quatro diferentes meacutetodos de conformaccedilatildeo satildeousados para fabricar produtos agrave base de vidro
bull prensagem
bull insuflaccedilatildeo
bull estiramento
bull e conformaccedilatildeo das fibras
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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CONFORMACcedilAtildeO DO VIDRO
bull O vidro eacute produzido pelo aquecimento dasmateacuterias-primas ateacute uma temperatura elevadaacima da qual ocorre a fusatildeo
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Moldaccedilatildeo por Centrifugaccedilatildeo
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 87120
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 97120
Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Moldaccedilatildeo por Sopro
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Moldagem por compressatildeo
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Processo de Estiramento (p
vidro plano ou tubular)
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 76120
bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 83120
Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 84120
Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 86120
Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Fibra de Vidro - Estiramento
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 97120
Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Tratamentos Teacutermicos dos
vidrosbull Recozimento ndash para reduzir as tensotildees internas no
vidro
bull Tecircmpera ndash A peccedila eacute aquecida ateacute Tg depoisesfriada igualmente em toda a superfiacutecie por jatosde ar
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 68120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 69120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 70120
bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 86120
Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 87120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 88120
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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 89120
Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 92120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120
Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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PRODUTOS Agrave BASE DE
ARGILAbull Uma das mateacuterias-primas ceracircmicas mais
amplamente utilizadas eacute a argila Esse ingredientemuito barato encontrado naturalmente e em
grande abundacircncia eacute usado frequentemente naforma como eacute extraiacutedo sem qualquer melhoria nasua qualidade
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 97120
Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull As argilas satildeo aluminos-silicatos sendo compostaspor alumina (Al2O3) e siacutelica (SiO2) as quais contecircmaacutegua quimicamente ligada
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull As peccedilas ceracircmicas podem ser obtidas por FUSAtildeO ou SINTERIZACcedilAtildeO
bull Selecccedilatildeo das mateacuterias primas
bull Pastas ceracircmicas ou Poacutes ceracircmicos (reactividade)
bull
bull Importante ter em atenccedilatildeo o grau de pureza (extremamente importantenas ceracircmicas teacutecnicas caso da alumina) e a distribuiccedilatildeogranulomeacutetrica
bull bull Ligantes
bull bull Lubrificantes
bull bull Defloculantes
bull bull Ajudantes de sinterizaccedilatildeo
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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 68120
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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 69120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 70120
bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 83120
Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 84120
Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 85120
Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 86120
Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 87120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 88120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 89120
Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Slip casting (vazamento de barbotinas em moldesporosos) Processo utilizado para obter louccedilasanitaacuteria jarros etc
bull FASES DO PROCESSO
bull Preparaccedilatildeo (pesagem moagem etc) de umasuspensatildeo estaacutevel (partiacuteculas ceracircmicas + aacutegua +aditivos)
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 84120
Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 86120
Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Moagem e mistura As mateacuterias primas no estadoem que satildeo extraiacutedas geralmente tecircm que sersubmetidas a uma operaccedilatildeo de moagem ou
trituraccedilatildeo onde os tamanhos das partiacuteculas satildeoreduzidos isso eacute seguido por um peneiramento ouuma classificaccedilatildeo por granulomeacutetrica que produzum produto pulverizado que possui uma faixadesejada de tamanho de partiacuteculas
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 97120
Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Prenssagem
bull Prensagem uniaxial a frio A mistura eacute prensadauniaxialmente num molde com a forma da peccedila aobter (tem que se ter em conta contraccedilotildees)
bull Vantagensbull bull produccedilatildeo raacutepida de grande variedade de formas
bull Desvantagens
bull bull natildeo uniformidade de propriedades ao longo detoda a peccedila
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Prensagem uniaxial a quente (HP - Hot Pressing)
bull Melhores propriedades mecacircnicas e maioresdensidades do que na sinterizaccedilatildeo sem pressatildeo
bull (pressureless sintering)
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
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F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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PO
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F
RT E
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Prensagem isostaacutetica a frio O ceracircmico (preacute-formaou poacute) eacute colocado num molde flexiacutevel (geralmenteborracha) dentro de uma cacircmara com um fluidohidraacuteulico ao qual eacute aplicado uma pressatildeoisostaacutetica
bull Aplicaccedilotildeesbull Ferramentas de cortebull Cadinhosbull Velas de igniccedilatildeo
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Prensagem isostaacutetica a quente (HIP - Hot IsostaticPressing)1 Melhores propriedades mecacircnicas emaiores densidades do que na sinterizaccedilatildeo sem
pressatildeo ou com pressatildeo uniaxial (HP)
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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bull Extrusatildeo Utilizada na produccedilatildeo de tubos tijolosrefractaacuterios e telhas de canudo Nalguns tipos deceracircmicos utiliza-se a extrusatildeo com pistatildeo
aplicando-se grandes pressotildees (toleracircnciasdimensionais mais apertadas)
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Tratamentos Teacutermicos
bull Secagem e remoccedilatildeo dos ligantes e impurezas
bull Secagem remove aacutegua (lt 100degC)
bull Ligantes - 200-300degC temperaturas mais elevadaspara alguns hidrocarbonetos
bull Calcinaccedilatildeo Impurezas tais como o C e S combinam-se com o oxigeacutenio (CO CO2 e SO2 ) e difundem-separa o exterior
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Sinterizaccedilatildeo
bull Processo pelo qual pequenas partiacuteculas de materialsatildeo ligadas umas aacutes outras por difusatildeo no estadosoacutelido
bull Exemplo
bull Vela para motor fabricada em alumina com faseliacutequida (Tf alumina = 2050degC) sendo a sinterizaccedilatildeo
realizada a 1600degC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Etapas de Sinterizaccedilatildeo
bull Na sinterizaccedilatildeo sem fase liacutequida o processo desinterizaccedilatildeo pode ser dividido em recircs etapasinicial intermediaacuterio e final
As partiacuteculas se ligam
atraveacutes de pontos de
contato Grande
nuacutemeros de poros
Formaccedilatildeo de pescoccediloentre as partiacuteculas o
que torna a peccedila mais
densa
Final poros
arredondados com
menor espaccedilo entre
eles
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 87120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
bull Os mecanismos pelos quais ocorre transporte dematerial durante a sinterizaccedilatildeo podem atuarsimultaneamente e enquadram-se em duas classes
distintas e conhecidas como
bull transporte atraveacutes da superfiacutecie e
bull transporte pelo volume
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 88120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 89120
Anexo I
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Teste
PO
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F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo III
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 119120
Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes da superfiacutecie)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120
Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
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RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 116120
Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 88120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 89120
Anexo I
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 92120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120
Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 119120
Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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PO
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Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Mecanismos de sinterizaccedilatildeo
(atraveacutes do volume)
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Anexo I
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120
Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
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RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
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PO
PO Ln
F
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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PO
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F
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Anexo I
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
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V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
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Fator λ
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V )
Ideal
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Teste
PO
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F
RT E
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo III
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo I
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 92120
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120
Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 97120
Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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sonda lambda
A sonda lambda foi inventada em 1976 pelasociedade alematilde Robert Bosch GmbH
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httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 93120
Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
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F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Teste
PO
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Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 104120
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
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PO
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
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PO
PO Ln
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RT E
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Sonda lambda
O motor a gasolina utiliza para caacutelculo damassa de combustiacutevel a relaccedilatildeoestequiomeacutetrica ideal 147 partes de ar parauma de gasolina
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Se λ = 1 mistura eacute a teoricamente ideal
se λ lt 1 mistura rica em combustiacutevel e
se λ gt 1 mistura pobre em combustiacutevel
A relaccedilatildeo entre a quantidade de ar disponiacutevel para a
combustatildeo e a quantidade teoricamente ideal
λ = ar combustiacutevel (em peso)
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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PO
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RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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bull A mistura rica (falta de oxigecircnio) eacute sinalizada comum sinal de tensatildeo que varia entre 600 e 850milivolt enquanto um sinal pobre (excesso de
oxigecircnio) se apresenta entre 30 e 200 milivolt
Rico Pobre
Fator λ
S
e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
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F
RT E
Re4
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V ) Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Rico Pobre
Fator λ
S e n s o r ( t e n s atilde o e m m
V )
Ideal
f
Teste
PO
PO Ln
F
RT E
Re4
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Anexo II
Oacute
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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OacuteXIDOS PODEM SER
SIMPLES OU MISTOSbull EXEMPLOS DE OacuteXIDO SIMPLES
bull - Alumina (Al2O3)
bull - Beriacutelia (oacutexido de berilo)
bull - Magneacutesia (oacutexido de Mg)bull - Zirconia (oacutexido de zircocircnio)
bull Toacuteria (oacutexido de toacuterio)
bull Siacutelica (SiO2)
bull OacuteXIDO MISTOS satildeo misturas de aluminamagneacutesia e siacutelica
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 116120
Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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ALUMINA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Baixo custo
bull Boas propriedades mecacircnicas
bull Excelente resitividade eleacutetrica e dieleacutetrica
bull Resistente agrave accedilatildeo quiacutemica
bull Aplicaccedilotildees isoladores eleacutetricos aplicaccedilotildees
aeroespaciais componentes resistentes agraveabrasatildeohellip
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 108120
VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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BERIacuteLIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta boa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia Mecacircnica
bull Boas propriedades dieleacutetricas
bull Eacute cara e difiacutecil de trabalhar
bull A poeira eacute toacutexica
bull Aplicaccedilotildees giroscoacutepios transistores resistores hellip
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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ZIRCOcircNIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Apresenta-se em vaacuterias formas (monocliacutenicacuacutebica estabilizada)
bull A zircocircnica estabilizada apresenta
bull Alta tempratura de fusatildeo (2760degC)
bull Baixa condutividade teacutermica
bull Alta resistecircncia agrave accedilatildeo quiacutemica
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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TOacuteRIA
bull CARACTERIacuteSTICAS
bull Eacute o material ceracircmico mais estaacutevel e o de mais altoponto de fusatildeo (3315degC)
bull Aplicado em reatores nucleares
PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 110120
VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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PROPRIEDADES TIacutePICAS DE
OacuteXIDOS CERAcircMICOS
OUTROS TIPOS DE
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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OUTROS TIPOS DE
MATERIAIS CERAcircMICOSbull CARBONETOS
bull Carboneto de tungstecircnio carboneto de siliacutecio(conhecido como carborundum) carbonto de
titacircniobull BORETOS
bull Boretos de hafnio tacircntalo toacuterio titacircnio zircocircnio
bull NITRETOS DE BORO E SILIacuteCIO
bull Os nitretos de boro tem dureza equivalente aodiamante e resiste sem oxidaccedilatildeo ateacute 1926degC
VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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VIDROS DA FAMIacuteLIA SODA-
CALbull Satildeo os mais antigos mais baratos e mais utilizados
bull Satildeo de faacutecil conformaccedilatildeo
bull Podem ser usados ateacute temperaturas de 460degC noestado recozido e ateacute 250degC no estado temperado
bull Aplicaccedilotildees
bull Janelas garrafas coposhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 115120
Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 116120
Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO CHUMBO
bull Tecircm alta resistividade eleacutetrica
bull Custo relativamente baixo
bull Aplicaccedilotildees
bull Tubulaccedilotildees de sinalizaccedilatildeo de neocircnio diversoscomponentes oacutepticos hellip
VIDROS AO SILICATO DE
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 110120
VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
7182019 9_Materiais_Ceramicos
httpslidepdfcomreaderfull9materiaisceramicos 111120
Anexo III
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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VIDROS AO SILICATO DE
BORObull Tecircm excelente durabilidade quiacutemica
bull Excelente resitecircncia ao calor e ao choque teacutermico
bull O tipo mais + comum eacute o pyrex e o kovar
bull Aplicaccedilotildees
bull Vedaccedilotildees visores medidores tubulaccedilotildees espelhos
de telescoacutepios vidros de laboratoacuterios vidros defornoshellip
VIDROS AO SILICATO
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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VIDROS AO SILICATO
ALUMINOSObull Satildeo de custo elevado
bull Apresentam boa resistecircncia a temperaturasrelativamente elevadas e boa resistecircncia ao choque
teacutermicobull Boa resistecircncia `a produtos quiacutemicos
bull Aplicaccedilotildees
bull Termocircmetros para altas temperaturas tubos decombustatildeo utensiacutelios para empregos em fornos decozinharhellip
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
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CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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VIDROS DE SIacuteLICA FUNDIDA
bull Satildeo constituiacutedos 100 de siacutelicabull Satildeo muito puros e um dos mais transparentesbull Satildeo os mais resistentes agrave temperatura (resistem ateacute
1260deg)bull Possuem excelente resistecircncia ao choque teacutermico e agrave
accedilatildeo de agentes quiacutemicosbull Satildeo de custo elevado e de conformaccedilatildeo difiacutecil
bull Aplicaccedilotildeesbull Especiais como sistemas oacutepticos de laboratoacuterioinstrumentos para laboratoacuterio de pesquisa
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Anexo III
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
7182019 9_Materiais_Ceramicos
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Funccedilotildees teacutermicas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade trocadores de calor
para pacoteseletrocircnicos
AlN
Teacutermicas isolamento revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura
fibras de SiO2 Al2O3ZrO2
refratariedade revestimentosisolantes para fornosde alta temperatura(metais fundidosescoacuterias)
SiO2 Al2O3 ZrO2
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Funccedilotildees eleacutetricas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
condutividade elementos de
aquecimento parafornos
SiC ZrO2 MoSi2
Eleacutetricas ferroeletricidade capacitores BaTiO3 SrTiO3
isolamento substratos de circuitoseletrocircnicos
Al2O3 AlN
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Funccedilotildees magneacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
magnetos duros iacutematildes de ferrite (BaSr)O9832236Fe2O3
Magneacuteticas esuper-condutoras
magnetos moles nuacutecleos detransformadores
(ZnM)9832236Fe2O3 comM=MnCo Mg
supercondutividade fios e magnetocircmetros YBa2Cu3O7
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Funccedilotildees oacuteticas
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
transparecircncia aoinfravermelho
janelas para laserinfravermelho
CaF2 SrF2 NaCl
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Funccedilotildees nucleares
Funccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Funccedilotildees bioloacutegicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
biocompatibilidade cimentos CaHPO49832232H2O
Bioloacutegicas biocompatibilidade proacuteteses estruturais Al2O3
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Funccedilotildees mecacircnicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Funccedilotildees oacuteticas
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translucecircncia materiais para
lacircmpadas de Na
Al2O3 MgO
Oacuteticas transparecircncia cabos de fibra oacutetica SiO2
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Funccedilotildees nucleares
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fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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Funccedilotildees quiacutemicasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
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separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
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Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
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fissatildeo combustiacutevel UO3 UC
Nucleares fissatildeo moderadores denecircutrons
C BeO
fissatildeo fusatildeo revestimentos emreatores
C SiC
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cataacutelise suporte de catalisador Mg2 Al4Si5O15
Quiacutemicas condutividadesensitiva a gases
sensores de gases ZnO ZrO2 SnO2Fe2O3
separaccedilatildeo filtros SiO2 Al2O3
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Mecacircnicas refratariedadeestrutural
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Al2O3 Si3N4 MgO SiC
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dureza ferramentas de corte Al2O3 Si3N4 ZrO2 TiC
Mecacircnicas refratariedadeestrutural
estatores e lacircminas deturbina
Al2O3 Si3N4 MgO SiC
resistecircncia a desgasteabrasatildeo
mancais Al2O3 Si3N4 ZrO2 SiC
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
Esteacuteticas ceracircmica derevestimento
pisos azulejos greacutes porcelanato
ceracircmica sanitaacuteria vasos sanitaacuterios pias louccedila porcelana
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Funccedilotildees esteacuteticasFunccedilotildees Classes Aplicaccedilotildees Exemplos
ceracircmica de mesa pratos xiacutecaras vasos louccedila porcelana
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