Fabricação de Materiais Cerâmicos

- Fabricação de Materiais Cerâmicos

A característica comum a estes materiais é serem constituídos de elementos metálicos e elementos não metálicos, ligados por ligações de caráter misto, iônico-covalente. Os materiais cerâmicos apresentam elevado ponto de fusão e com isso o processo de fundição deles é impraticável. Os materiais cerâmicos são geralmente duros e frágeis e na maioria dos casos impede a deformação plástica deles. O que nos leva a uma preocupação no método de fabricação desses materiais.

14.7 Fabricação e processamento de Vidros

O vidro é obtido pelo aquecimento de seus componentes em um reator de fusão. Mas antes de apresentarmos as técnicas de processamento de vidros, devemos conhecer algumas propriedades deste material.

Uma das propriedades características do vidro, é a temperatura de transição vítrea (Tg ou temperatura fictícia), que define se o material se apresenta como vidro (abaixo desta temperatura) ou primeiro como líquido super-resfriado e finalmente um líquido (acima desta temperatura). Esta temperatura define a passagem do material do estado vítreo para o estado viscoelástico (relaxação estrutural).

Como o vidro é conformado em altas temperaturas, é importante considerar o seu comportamento temperatura-viscosidade. Sobre a escala de viscosidade identifica-se vários pontos específicos que são importantes na fabricação e no processamento dos vidros, o conhecimento destes pontos, para cada composição dada, é importante na fabricação e no processamento deste material:

•Ponto de fusão (vidro considerado líquido);

•Ponto de operação (vidro facilmente deformável);

•Ponto de amolecimento (temperatura máxima em que uma peça de vidro pode ser manuseada sem causar alterações dimensionais significativas);

•Ponto de recozimento (difusão atômica suficientemente rápida, tal que remova quaisquer tensões residuais num intervalo de 15 min) e

•Ponto de deformação (a temperatura da transição vítrea será superior à temperatura do ponto de deformação).

Processamento de Vidros

A produção de produtos de vidro compreende duas etapas:

 I. Conformação ou moldagem;

II.  Tratamento térmico;

I - Os principais métodos de conformação usados na fabricação de produtos a base de vidro são:

a) Sopragem ou Insuflação, para fabricação de peças ocas, como garrafas, jarras. A injeção de Ar é utilizada como elemento de insuflação;

 b) Prensagem, que é o método de mais baixo custo. Utiliza-se uma prensa rotativa, dotada de moldes onde o vidro pastoso é colocado e submetido à pressão para obter-se a forma desejada. Por esse processo, fabricam-se de mesa e fogão, isoladores, lentes e refletores;

c) Estiramento, para fabricação de peças tubulares ou barras de vidro. No primeiro caso, força-se o vidro líquido a passar em torno de um mandril cônico de metal ou material cerâmico e sopra-se ar através de centro do mandril. Por estiramento ou laminação, produz-se chapas de vidro;

d) Fundição, restrita a formas simples e de grandes dimensões. É o método mais difícil de conformação de vidro;

II - O tratamento térmico consiste em duas operações: recozimento e têmpera do vidro.

O recozimento tem por objetivo eliminar as tensões que se desenvolvem no resfriamento do vidro, após a conformação, até a temperatura ambiente e consiste em aquecer-se o vidro até a faixa de temperaturas de recozimento, manutenção nessa temperatura durante um determinado tempo e resfriamento lento até a temperatura ambiente.