Para fabricar porcelana, é necessária uma quantidade significativa de calor. O processo envolve várias fases, incluindo o aquecimento, o controlo da atmosfera e a sinterização, que, no seu conjunto, requerem temperaturas que variam entre 1.120°C e 1.550°C, dependendo do tipo específico de material cerâmico a ser processado.
Aquecimento: O passo inicial no fabrico de porcelana envolve o aquecimento do compósito cerâmico num forno. No campo dos implantes dentários, por exemplo, o compósito cerâmico é aquecido a 1.120°C (2.050°F) num forno altamente uniforme. A uniformidade da temperatura é crítica, com uma tolerância de ± 2,5°C (5°F), para evitar o encolhimento ou a distorção do material à medida que a água é expulsa e ocorre a ligação da porcelana.
Controlo da atmosfera: A manutenção de uma atmosfera específica no interior do forno é crucial para o processo de sinterização. Isto implica a utilização de um sistema de controlo térmico que inclui sensores de temperatura, controladores e elementos de aquecimento. O sistema assegura que a temperatura permanece constante e ajusta a potência do elemento de aquecimento com base em parâmetros predefinidos. Além disso, a atmosfera no interior do forno deve ser rigorosamente controlada para otimizar o processo de sinterização. Isto pode implicar a utilização de gases específicos, o que aumenta a complexidade da operação, mas permite um melhor controlo da composição e da estrutura dos materiais cerâmicos.
Sinterização: Quando o forno atinge a temperatura necessária, inicia-se o processo de sinterização. Sob temperatura elevada e atmosfera controlada, as partículas de pó do material cerâmico sofrem migração de material e movimento de contorno de grão. Este processo leva à eliminação dos poros e à densificação do material, transformando-o num corpo de porcelana resistente. A duração do processo de sinterização pode variar, sendo que alguns processos requerem pelo menos 8 horas a altas temperaturas, seguidas de um período de arrefecimento.
Considerações especiais para a zircónia: Nomeadamente, a sinterização da zircónia requer uma abordagem diferente e equipamento específico. A sinterização da zircónia envolve ciclos prolongados de queima a alta temperatura a 1.550°C durante pelo menos 8 horas, seguidos de um período de arrefecimento de 2 horas. Este processo não é compatível com os fornos de porcelana normais devido às exigências específicas de temperatura e tempo.
Em resumo, a quantidade de calor necessária para fabricar porcelana é substancial, com temperaturas que variam de 1.120°C a 1.550°C, dependendo do material e da aplicação específica. O processo requer um controlo preciso da temperatura e da gestão da atmosfera para garantir a qualidade e o desempenho do produto cerâmico final.
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