Cerâmica Tradicional e Cerâmica Avançada

Na história do desenvolvimento da civilização humana, a tecnologia cerâmica mais antiga remonta ao Neolítico. Dos produtos originais de argila à porcelana requintada e à cerâmica de engenharia moderna, a tecnologia cerâmica está em constante inovação.

Cerâmica é um tipo de material inorgânico não metálico, geralmente obtido por sinterização de compostos em alta temperatura. Os materiais cerâmicos apresentam excelentes propriedades físicas e químicas. Desde a cerâmica mais antiga até as modernas peças cerâmicas de alta tecnologia, o desenvolvimento da tecnologia cerâmica acompanhou o progresso gradual do artesanato e da tecnologia humana.

Você tem curiosidade sobre a diferença entre cerâmica de argila tradicional e cerâmica avançada? Ler este artigo ajudará você a encontrar a resposta.

Links rápidos

1. O que são cerâmicas tradicionais?
2. Tecnologia Tradicional de Fabricação de Cerâmica
3. Características de desempenho da cerâmica tradicional
4. Aplicações típicas da cerâmica tradicional
5. O que é Cerâmica Avançada?
6. Principais Matérias-Primas para Cerâmicas Avançadas
7. Tecnologia de Preparação de Cerâmicas Avançadas

O que são cerâmicas tradicionais?

A cerâmica tradicional é produzida a partir de minerais naturais como argila, feldspato e quartzo. Este tipo de cerâmica tradicional tem uma longa história de desenvolvimento e é bastante maduro em termos de artesanato. A cerâmica tradicional é amplamente utilizada na arquitetura, em utensílios domésticos e na decoração do dia a dia. Tigelas, pratos, vasos e porcelanas comuns em nosso dia a dia são cerâmicas tradicionais.

O que são Cerâmicas Tradicionais

A cerâmica tradicional utiliza principalmente três matérias-primas naturais:

Argila: Pode proporcionar maior plasticidade e capacidade de moldagem

Feldspato: Menor temperatura de sinterização, o que pode promover a densificação

Quartzo: Ajusta o coeficiente de expansão térmica e melhora a resistência mecânica

Tecnologia Tradicional de Fabricação de Cerâmica

O processo de produção da cerâmica tradicional é relativamente simples e bastante complexo. Divide-se principalmente nas seguintes etapas principais:

• Processamento de matéria-prima: britagem, peneiramento e dosagem de minerais brutos

Matérias-primas cerâmicas não tratadas

• Moldagem: Utilização da plasticidade da argila para moldagem ou fundição por deslizamento

Moldando o pote de cerâmica

• Secagem: Remover a umidade do corpo verde para prepará-lo para a queima subsequente

Cerâmica esperando para secar

• Sinterização: Sinterização em alta temperatura em um forno de alta temperatura

Cozimento de cerâmica

Características de desempenho da cerâmica tradicional

As cerâmicas são quebradiças e quebram facilmente

O desempenho da cerâmica tradicional é relativamente geral e seu uso é predominantemente cotidiano. Possui dureza moderada, é relativamente frágil, suporta altas temperaturas em geral e possui boas propriedades isolantes, tornando-a ideal para uso em materiais de infraestrutura e obras de arte decorativas.

Aplicações típicas da cerâmica tradicional

Materiais de construção: Tijolos, telhas usadas na indústria da construção

Tijolo cerâmico imitando pedra

Utensílios diários: louças e vasos para o dia a dia

Louça de cerâmica

Uso industrial: alguns podem ser usados para isolantes básicos e materiais de moagem

O que é Cerâmica Avançada?

Cerâmicas avançadas, também conhecidas como cerâmicas de engenharia e cerâmicas especiais, são compostos de alta pureza e novos materiais cerâmicos de alto desempenho preparados por meio de tecnologia de processo moderna.

Cerâmica Avançada

Cerâmicas feitas de diferentes materiais cerâmicos apresentam características de desempenho distintas. As matérias-primas das cerâmicas avançadas são geralmente compostos refinados, como diversos óxidos, nitretos, etc. Esses compostos de alta pureza possuem altíssima consistência e estabilidade, sendo materiais insubstituíveis para diversas aplicações exigentes.

Principais Matérias-Primas para Cerâmicas Avançadas

• Óxidos: Alumina (Al2O3), Óxido de Zircônio (ZrO2), Óxido de Berílio (BeO)

Cerâmica de alumina：Esta é a cerâmica avançada mais comum e uma das mais econômicas. Possui fortes propriedades abrangentes, alta dureza, resistência a altas temperaturas e isolamento elétrico. É o material preferido para muitas aplicações.

Comumente usado em materiais refratários, componentes isolantes, substratos, abrasivos

Cerâmica de alumina

Leitura estendida: O óxido de alumínio é venenoso?

Cerâmica de zircônia：Sua tenacidade está entre as melhores entre muitas cerâmicas, sua resistência é altíssima e é biocompatível e compatível com o corpo humano. É um material cerâmico comumente utilizado em aplicações odontológicas.

Comumente usado em facas de cerâmica, aplicações odontológicas, peças de desgaste, substratos

Cerâmica de zircônia

Leitura estendida: Quais são os usos da cerâmica de zircônia?

Cerâmica de óxido de berílio：Sua condutividade térmica é excelente e é um dos melhores condutores térmicos entre os materiais cerâmicos conhecidos. Além disso, também pode ser usado como moderador e refletor em reatores nucleares. É muito útil em aplicações nucleares. No entanto, deve-se observar que as matérias-primas de óxido de berílio são geralmente tóxicas e cuidados especiais devem ser tomados durante a fabricação.

Comumente usado para substratos, peças resistentes ao desgaste e peças de alta temperatura

Leitura estendida: Quais são os materiais cerâmicos com melhor condutividade térmica?

• Não óxidos: carboneto de silício (SiC), nitreto de silício (Si3N4), nitreto de alumínio (AlN), carboneto de boro (B4C)

Cerâmica de nitreto de silício：Possui forte resistência ao impacto e resistência à oxidação em altas temperaturas, sendo frequentemente usado em algumas peças de alta resistência em temperaturas extremas, como peças de motores de automóveis, lâminas de turbinas, rolamentos, etc.

Cerâmica de nitreto de silício

Leitura estendida: Usos da cerâmica de nitreto de silício

Cerâmica de carboneto de silício：É uma das cerâmicas mais duras, perdendo apenas para o diamante em dureza, e é conhecida como “diamante negro”.

Comumente usado em substratos semicondutores, componentes de equipamentos químicos e materiais à prova de balas

Cerâmica de carboneto de silício

Leitura estendida: Quais são os usos da cerâmica de carboneto de silício?

Cerâmica de nitreto de alumínio：A condutividade térmica do nitreto de alumínio também é excelente, sendo um dos melhores materiais cerâmicos. Pode ser usado como material de dissipação de calor para a maioria dos aparelhos elétricos de alta potência.

Comumente usado para substratos de dissipação de calor e componentes de dissipação de calor

Cerâmica de nitreto de alumínio

Cerâmica de carboneto de boro：Este é um excelente material à prova de balas, conhecido como a "cerâmica à prova de balas mais leve". Sua densidade é menor do que a dos materiais cerâmicos comuns e seu desempenho de proteção é forte. Nas Forças Armadas dos EUA, muitas inserções de proteção para armas de pequeno porte utilizam placas de cerâmica de carboneto de boro.

Cerâmica de carboneto de boro

Leitura estendida: Aplicação de carboneto de boro em armaduras à prova de balas

• Materiais compósitos: Compósitos de matriz cerâmica

Cerâmicas compostas são feitas de uma variedade de materiais cerâmicos, combinando múltiplas propriedades superiores e compensando as deficiências umas das outras. As mais comuns são a cerâmica de alumina reforçada com zircônia (ZTA) e a zircônia estabilizada com ítria (YSZ), uma das quais aumenta a tenacidade da alumina e a outra torna a zircônia original mais estável.

Tecnologia de Preparação de Cerâmicas Avançadas

Comparado à cerâmica tradicional, o processo de preparação da cerâmica avançada é mais complexo e preciso, exigindo o uso de diversos equipamentos técnicos. As principais etapas são as seguintes:

• Síntese de pó: Processamento de matérias-primas cerâmicas em pós ultrafinos

Pó cerâmico

• Moldagem: Moldagem por prensagem isostática, moldagem por injeção e outros métodos

Moldes de moldagem por injeção de cerâmica

• Sinterização: Sinterização de alta temperatura com controle preciso de temperatura

Sinterização cerâmica avançada

• Pós-processamento: Finalmente, uma série de processamentos de precisão e tratamento de superfície são realizados

Usinagem de precisão cerâmica

Tabela de parâmetros de desempenho de cerâmica avançada

Elaboramos tabelas de parâmetros de desempenho de vários materiais cerâmicos avançados para sua referência

Conclusão

As cerâmicas tradicionais continuam a desempenhar um papel importante em aplicações básicas da vida, com sua tecnologia e economia avançadas, enquanto as cerâmicas avançadas promovem o desenvolvimento de indústrias de alta tecnologia com seu excelente desempenho. Obrigado por ler este artigo e espero que ele possa ajudá-lo.

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