Pós cerâmicos são formas granulares de óxidos cerâmicos finos ou nitretos que são usados para fazer componentes cerâmicos. O tipo e a natureza de cerâmica em pó depende do uso final da cerâmica. Alguns dos métodos de fabricação globais mais comuns de pó cerâmico é abordado no artigo abaixo.

O que é pó cerâmico?

UM cerâmica em pó é conhecido por ser uma culminação de partículas finas. Conforme descrito acima, pós cerâmicos são feitos de componentes como óxido de alumínio, silício ou zircônio. Também podem ser feitos de carbonetos e nitretos de meios cerâmicos.

Ao fazer pó cerâmico, um ponto-chave a verificar é tornar o pó facilmente manuseável. Por esse motivo, o pó cerâmico constitui certos aditivos além dos aglomerados. Eles também utilizam um agente aglutinante e um agente desmoldante. O agente aglutinante mantém o pó intacto durante a moldagem e o agente desmoldante libera a cerâmica da matriz.

Em relação à natureza de pó cerâmico, cerâmica em pó A eficiência depende de várias entidades. O tamanho e a distribuição das partículas desempenham um papel significativo quando se trata das propriedades de Pó cerâmicoA quantidade de agente de ligação e liberação no pó afeta sua natureza. Quaisquer defeitos existentes e a presença de grumos são outros fatores que influenciam.

Do que é feito o pó cerâmico?

Em uma nota estrutural muito detalhada, Pós cerâmicos São constituídos por partículas denominadas aglomerados. As partículas primárias são cristais constituídos por células unitárias individuais dispostas de forma sistemática ou aleatória. As partículas secundárias são formadas pela agregação das partículas primárias e são conhecidas como aglomerados. As propriedades dos aglomerados são geralmente controladas durante a síntese ou a granulação.

A menos que haja um esforço para controlar o tamanho das partículas, o tamanho médio do aglomerado permanece igual ao tamanho médio das partículas em pós cerâmicosO tamanho das partículas determina a natureza do pó cerâmico, seja ele facilmente moldável ou não. Uma ilustração da constituição do pó cerâmico é apresentada acima para referência.

Para que é usado o pó cerâmico?

A faixa de temperatura de pós cerâmicos fica entre os componentes cerâmicos e as ligas. Pós cerâmicos têm alta tenacidade, ponto de fusão mais alto, melhor plasticidade, resistência à corrosão e resistência ao desgaste. Pós cerâmicos permanecem intactos mesmo em temperaturas superiores a 1000 °C. Eles se manterão sem degradação até 1900 °C.

Pós cerâmicos também são melhores isolantes elétricos. Algumas das principais aplicações dos pós cerâmicos são apresentadas aqui para referência.

Aplicação na área de cerâmicas avançadas

• As propriedades dielétricas de pó cerâmico torná-los adequados para a fabricação de componentes elétricos. Pós cerâmicos são usados para fazer substratos para circuitos elétricos integrados, isoladores e capacitores.

• São utilizados em materiais de sensores, componentes de atuadores e outros que convertem energia mecânica em sinais elétricos. Em resumo, Pós cerâmicos são usados para fabricar dispositivos piezoelétricos.

• Pós cerâmicos Também pode ser usado como revestimento protetor nas indústrias automobilística e aeroespacial para lidar com temperaturas mais altas. Outrora parte integrante do motor, o pó cerâmico controla o efeito do calor nos acessórios.

• O pó cerâmico é biocompatível. São utilizados como materiais biocerâmicos em implantes médicos e coroas dentárias. Os pós cerâmicos são populares na odontologia devido ao acabamento liso e à resistência estrutural que oferecem.

Aplicação de pó cerâmico no campo da cerâmica tradicional e indústrias

• Pós cerâmicos são usados como material de construção para cerâmica convencional e são usados em cerâmica tradicional artes em pasta cerâmica.

• Eles são usados como revestimentos refratários para melhor estabilidade térmica.

• Pós cerâmicos também são utilizados como componentes integrais de ferramentas de corte e desbaste. São resistentes à abrasão e conhecidos por sua resistência mecânica.

• A cerâmica em pó também pode ser utilizada na indústria de revestimentos. Revestimentos cerâmicos em pó garantem resistência à corrosão, estabilidade térmica e maior durabilidade.

• Pós cerâmicos são usados na impressão 3D para obter peças cerâmicas complexas e oferecem alta precisão.

Aplicação futurística de pós cerâmicos

• Os pós cerâmicos estão sendo considerados como material de pesquisa na área de baterias de estado sólido
• Pós nanocerâmicos estão sendo desenvolvidos como materiais cerâmicos avançados, e a expectativa é que cresçam ainda mais até 2031.

Como fazer pó cerâmico

Existem diversos métodos de fabricação globais para produzir pós cerâmicos. Vamos abordar os diferentes aspectos de alguns dos métodos de processamento mais populares.

Moagem ou trituração

A moagem ou trituração representa a fabricação convencional de pós. No processo, a matéria-prima é moída até que o tamanho das partículas seja reduzido e pó cerâmico é formado. A fresagem pode ser feita por meio de moagem de esferas ou por fresagem por atrito.

Na moagem de esferas, bolas duras são usadas para moer as matérias-primas. A moagem de esferas produz pós finos onde as forças de cisalhamento e impacto desempenham papéis importantes. A esfera de moagem é projetada para operar acima da velocidade crítica para obter melhores resultados de moagem. A moagem por atrito usa a força de atrito para reduzir o tamanho das partículas para a produção. pós cerâmicos.

Liofilização para preparação de pós cerâmicos

A liofilização ou desidratação é usada para produzir moldáveis pós cerâmicosA partir de uma névoa cerâmica pulverizada, o pó é fabricado por liofilização. Na liofilização, a névoa é resfriada inicialmente abaixo do ponto eutético, seguida por 95% de remoção de umidade por secagem.

A secagem primária remove o máximo de umidade, seguida pela secagem secundária. Uma vez concluído o processo, é realizada a selagem a vácuo por meio de um gás inerte. Processo de liofilização de pó cerâmico preparação são geralmente consideradas caras.

Secagem por pulverização

A secagem por pulverização é uma tecnologia comprovada quando se trata de produzir pós cerâmicos de natureza granular. Secagem por pulverização para formar pós cerâmicos obteria pó homogeneizado com umidade entre 5 e 7%, oferecendo melhor plasticidade. Isso se deve à moagem úmida da argila ou dos materiais constituintes. A principal preocupação com a secagem por atomização e o uso de agentes umectantes é o alto consumo de energia e água no processo.

As partículas granuladas produzidas pela secagem por atomização são quase esféricas, com superfícies lisas. Seu tamanho varia de 125 a 1000 mícrons. As partículas são ocas por dentro devido ao fenômeno físico da formação de grânulos.

Granulação de mistura de alto cisalhamento

Método de granulação de mistura de alto cisalhamento pó cerâmico A produção é uma tecnologia de produção a seco. As principais vantagens citadas para este processo são o menor consumo de energia e água. Na técnica de granulação por mistura de alto cisalhamento, pó cerâmico os aglomerados são formados em um moinho pendular com a ajuda de água.

A tecnologia de mistura de alto cisalhamento proporciona granulometria de cerca de 300 a 500 micrômetros. O mínimo esperado do processo é de cerca de 125 micrômetros, quase semelhante ao tamanho dos grânulos da secagem por atomização.

Tecnologia de compactação por rolamento

A metodologia de compactação por laminação para a produção de cerâmica em pó utiliza o pó seco do moinho pendular em um peletizador. O peletizador compacta o pó e o tritura em pó fino.

A tecnologia de compactação por cisalhamento não é eficiente quando se trata de tamanho de grão homogêneo, entretanto o comportamento cerâmico dos pós estará na faixa útil.

Como fazer cerâmica

Esta seção é crucial para esclarecer por que precisaríamos pós cerâmicos. Uma compreensão geral simples, pós cerâmicos Servem como matéria-prima para a fabricação de cerâmica. Os diferentes processos de fabricação de cerâmica com pó cerâmico são compactação, extrusão, moldagem por injeção, colagem por fita e fundição em gel.

• A compactação é o processo de conversão do pó cerâmico de granular para uma forma mais densa, aumentando a força coesiva. O método inclui prensagem a quente e a frio. Uma vez prensado, o material é posteriormente sinterizado para obter a cerâmica.

• A moldagem por injeção é realizada para peças de alta precisão ou para obter geometrias complexas. É um processo usado para fabricar cerâmicas oxidadas e não óxidos, frequentemente utilizado na indústria.

• A fundição em fita é comum na síntese de substratos para PCBs. Um pó com um ligante polimérico é fundido sobre um material não pegajoso, como o Teflon. A pasta é então prensada até atingir a espessura desejada e um acabamento liso.

• A fundição por barbotina é empregada onde a metodologia tradicional de cerâmica não pode ser utilizada. O método garante alta precisão. Quando o pó é misturado a uma suspensão, o material forma uma barbotina, que é então redirecionada para um molde poroso. Posteriormente, o molde é seco e uma camada sólida de cerâmica é obtida para uso.

• A moldagem em gel utiliza um radical livre, um monômero e um agente de reticulação para formar uma suspensão. A mistura de gel assim formada é vertida em um molde para solidificar e formar o material cerâmico necessário. Uma vez moldada a cerâmica, o material verde é sinterizado e o restante é removido.

• A extrusão é um processo relativamente simples em que o pó passa por uma matriz e obtém a forma do componente desejado. O processo de extrusão pode ser seco, a frio ou a quente, dependendo da resistência mecânica exigida para o corpo.

Comentários finais

Pós cerâmicos desempenham um papel significativo na cura das propriedades funcionais de diferentes tipos de cerâmica. Diferentes pó cerâmico As técnicas de fabricação atendem a diferentes requisitos de propriedade. Portanto, um melhor conhecimento do processo de fabricação é necessário. Isso ajuda o engenheiro a decidir o processo de fabricação para a propriedade desejada.