Introdução à Cerâmica e Refratários
Produtos feitos de material fibroso refratário - fonte (imagens do Shutterstoc)
Cerâmicas refratárias são um tipo especial de material cerâmico com incríveis propriedades de absorção de calor. Existem outros tipos de refratários altamente tolerantes à corrosão. Essa impressionante combinação de propriedades os torna a escolha perfeita para processos industriais ou aplicações mecânicas que envolvem temperaturas extremamente altas.
Imagens de cerâmica - shutterstock
Outra qualidade de materiais refratários é a sua tolerância à exposição a produtos químicos. Essa característica os torna ideais para uso em aplicações industriais que envolvem o uso de produtos químicos, eliminando assim qualquer possibilidade de corrosão.
Imagem mostrando forno de alta temperatura - (fonte: imagem do Shutterstock)
Ainda assim, certos tipos de cerâmica têm sido amplamente aplicados na fabricação de eletrônicos. Componentes críticos de dispositivos eletrônicos, como transistores, diodos e resistores, são feitos com refratários cerâmicos. Graças às suas características supercondutoras ou semicondutoras, eles são uma excelente escolha para uso em dispositivos eletrônicos.
Do que são feitas as cerâmicas refratárias?
Cerâmicas refratárias são feitos de minerais naturais que geralmente são inorgânicos e não metálicos.
Óxido de alumínio é um ingrediente usado na fabricação de refratários - Sutterstock
As principais matérias-primas utilizadas na fabricação de refratários são:
-
Magnésio
-
Alumínio
-
óxidos de silício
-
Zircônio
-
Cálcio
Os refratários também são feitos usando materiais não óxidos, como:
-
Nitritos
-
Carbonetos
-
Silicatos
-
Bórides
-
Grafite.
Outro ponto importante a ser observado é que o tipo de material usado para fabricar um produto refratário determina sua aplicação. Por exemplo, um produto refratário feito de um agregado mineral termicamente estável pode ser usado em um alto-forno.
De forma similar, cerâmicas refrativas Feitos de componentes menos reativos a produtos químicos, são normalmente utilizados em processos industriais. Isso ajuda a eliminar qualquer risco de corrosão em componentes críticos do equipamento industrial.
Categorias de Refratários
Refratários são classificados em duas categorias principaisO primeiro é um tipo com formas ou composições pré-formadas que não são formadas. A segunda categoria de fibras cerâmicas refratárias inclui aquelas com alta capacidade de absorção térmica. Essa qualidade as torna uma escolha perfeita para uso na fabricação de materiais isolantes.
Imagem mostrando refratários com formatos pré-formados - Shutterstock
Refratários cerâmicos vêm em vários formatos e tamanhos, dependendo do tipo de uso a que se destinam. Você encontrará aqueles moldados ou prensados para uso em pisos ou paredes de banheiros. No entanto, alguns são feitos em designs de encaixe ou cunhas para uso nas partes internas de fornos ou caldeiras de temperaturas extremas.
Materiais cerâmicos refrativos vêm em diversos formatos, designs e tamanhos. Há aqueles feitos em tamanhos pequenos para uso em espaços menores e minúsculos. No entanto, você também encontrará alguns que são tão grandes que podem pesar vários quilos.
Classificações de Refratários
Os refratários são geralmente classificados em duas formas principais: moldados e não moldados.
Tijolos refratários - Imagem Shutterstock
Os tijolos refratários, geralmente chamados de moldados, vêm em formas definidas, enquanto os não moldados são conhecidos como monolíticos.
Os Refratários Moldados
O termo "refratário moldado" é usado para descrever um tipo de refratário que vem em um formato definido e fixo. Eles são mais comumente chamados de tijolos, mas também vêm em duas variações: formatos especiais e formatos padrão.
Os fabricantes de refratários fornecem aos usuários o tipo de formato padrão para uso em fornos ou fornalhas com o mesmo formato. Por outro lado, refratários com formato especial são feitos especificamente para uso em fornos ou fornalhas específicos.
É importante ressaltar que os refratários moldados, em sua maioria, são prensados à máquina, apresentando alta uniformidade em suas propriedades. No entanto, os refratários com formatos especiais são comumente moldados à mão e, portanto, geralmente apresentam uma pequena variação em suas propriedades.
Os Refratários Sem Forma
Os refratários sem forma, como o nome sugere, geralmente vêm em formato indefinido. Normalmente, eles só são moldados no momento da aplicação. Normalmente, são usados na formação de revestimentos sem juntas e são chamados de refratários monolíticos.
Os refratários sem forma são subdivididos em grupos menores, que incluem o seguinte:
-
Morteiros
-
Castables
-
Refratários plásticos
-
Misturas de compactação
-
Misturas de projeção, etc.
Os 2 principais tipos de refratários
Os refratários são classificados em dois tipos principais: refratários densos e refratários isolantes. Refratários de alta temperatura, como tijolos refratários, são considerados de alta densidade. Eles oferecem resistência quase perfeita em ambientes operacionais extremos, como, por exemplo, partículas com composições químicas variadas, gases ou fumaças.
Imagem mostrando tijolos refratários - (fonte: Sutterstock)
Os refratários isolantes, por outro lado, têm menor densidade, proporcionando melhores propriedades isolantes. Além disso, também oferecem maior resistência à corrosão e à reação a produtos químicos. A maioria deles é utilizada em processos industriais químicos como medida para evitar a possibilidade de corrosão.
Ao escolher um refratário, considere estes fatores
Como já mencionado no artigo, os refratários vêm em diversos formatos, tamanhos e tipos, dependendo da aplicação. Se você pretende usar qualquer produto refratário específico, considere os seguintes fatores:
-
Natureza da aplicação – É importante que você esteja ciente do tipo de aplicação para a qual deseja usar o refratário. Será em um forno com temperaturas extremamente altas? Ou em um ambiente altamente corrosivo?
-
A carga estrutural - Este também é um fator importante a ser considerado ao escolher o tipo de refratário a ser utilizado. A carga estrutural é o limite de peso que um determinado material refratário pode suportar sem sofrer danos.
-
Sua porosidade – A porosidade de um refratário refere-se aos espaços abertos ou poros. Isso afeta seu comportamento físico quando submetido a tensões.
-
O custo do refratário – O custo é outro fator importante que vale a pena considerar ao escolher um refratário.
Para concluir
Neste artigo, você aprendeu sobre o que são refratários, incluindo seus diversos tipos e usos em diferentes setores. Aqui está uma recapitulação dos principais pontos abordados no artigo:
Cerâmicas refratárias vêm em vários tipos, formatos e formas com base nas aplicações pretendidas. Por exemplo, você encontrará materiais cerâmicos refrativos que possuem características de resistência a altas temperaturas, utilizadas em fornos. Já os refratários resistentes à corrosão são instalados para uso em ambientes industriais altamente corrosivos.
A sua escolha do tipo de produto refrativo deve ser sempre orientada pela aplicação ou uso pretendido. Se a sua indústria envolve processos de aquecimento de alta temperatura, então a absorção térmica cerâmicas refratárias seria a opção perfeita.