As cerâmicas são conhecidas pela sua capacidade de resistir a altas temperaturas.
Isto deve-se às suas propriedades intrínsecas, como a dureza, a resistência à abrasão, a resistência à compressão e a resistência a altas temperaturas e choques térmicos.
As cerâmicas são frequentemente utilizadas em aplicações em que é necessária uma elevada resistência ao calor, como nos azulejos dos vaivéns espaciais e na camada protetora exterior dos aviões de alta velocidade.
5 pontos-chave a saber
1. Cerâmica tradicional
As cerâmicas tradicionais, feitas de argila ou misturadas com materiais como areia de sílica, são conhecidas por serem estáveis do ponto de vista térmico, mecânico e químico.
São moldadas numa forma desejada, secas e depois endurecidas (sinterizadas) num forno de alta temperatura.
2. Cerâmica avançada
As cerâmicas avançadas, como o carboneto de silício, podem manter a sua elevada resistência mecânica a temperaturas tão elevadas como 1.400˚C.
Têm uma maior resistência à corrosão química do que outras cerâmicas.
3. Cerâmicas de temperatura ultra-alta
As cerâmicas de temperatura ultra-alta têm um ponto de fusão superior a 3000°C.
Estes materiais são utilizados em aviões de alta velocidade onde as temperaturas podem atingir mais de 2000°C num espaço de tempo muito curto.
4. Desafios das cerâmicas para temperaturas ultra-elevadas
As cerâmicas de temperatura ultra-alta enfrentam o problema da baixa resistência à fratura durante o processo de sinterização devido ao seu elevado ponto de fusão, fortes ligações covalentes e taxas de auto-difusão relativamente baixas.
5. Soluções para melhorar a resistência à fratura
Para resolver e melhorar este problema, podem ser adicionadas partículas ou fibras endurecidas às matérias-primas para formar uma matriz cerâmica composta.
O método de sinterização SPS permite obter uma sinterização densa de cerâmica a temperaturas relativamente baixas.
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