O pó cerâmico é composto principalmente de matérias-primas como argila e minerais, que são processados e misturados com vários aditivos para formar uma pasta adequada para moldagem e sinterização.
Composição do pó cerâmico:
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Matérias-primas (argila e minerais): Os principais constituintes do pó cerâmico são a argila e os minerais. A argila é frequentemente obtida diretamente da terra ou de minas de sal, fornecendo o material de base para a formação do corpo cerâmico. Os minerais, por outro lado, podem necessitar de processamento numa solução química antes de poderem ser efetivamente utilizados na formulação cerâmica. Estes minerais contribuem para a resistência, durabilidade e outras propriedades físicas do produto cerâmico final.
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Aditivos de processamento: Para facilitar os processos de moldagem e sinterização, os pós cerâmicos são misturados com vários aditivos de processamento. Estes incluem aglutinantes, plastificantes, lubrificantes, defloculantes e água. Os aglutinantes ajudam a manter a forma do corpo verde (o objeto cerâmico não cozido), mantendo as partículas juntas. Os plastificantes aumentam a flexibilidade do material, tornando-o mais fácil de moldar. Os lubrificantes reduzem a fricção durante o processo de prensagem e os defloculantes ajudam a estabilizar a pasta, evitando a aglomeração das partículas.
Formação de objectos cerâmicos:
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Preparação da pasta: O primeiro passo no fabrico de objectos de cerâmica envolve a mistura do pó cerâmico com água, aglutinante, defloculante e outros aditivos para formar uma pasta. Esta pasta é depois seca por pulverização para produzir um pó fino e fluido, adequado para ser prensado num molde.
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Moldagem: O pó seco por pulverização é colocado num molde e prensado para formar um corpo verde. Técnicas como a prensagem uniaxial (matriz), a prensagem isostática, a moldagem por injeção, a extrusão, a fundição por deslizamento, a fundição em gel e a fundição em fita são utilizadas para moldar os pós cerâmicos na forma desejada.
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Secagem e queima do ligante: O corpo verde é então seco e aquecido a uma temperatura baixa para queimar o aglutinante. Este passo é crucial, uma vez que prepara o corpo para o processo de sinterização a alta temperatura.
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Sinterização: O passo final envolve a sinterização da cerâmica a altas temperaturas, o que funde as partículas de cerâmica, reduzindo significativamente a porosidade do material e aumentando a sua resistência e durabilidade. A sinterização pode ser efectuada sob pressão (prensagem isostática a quente) ou sem pressão (sinterização sem pressão), dependendo das propriedades desejadas da cerâmica.
Formulações cerâmicas avançadas:
Nalguns casos, são adicionados pós metálicos à formulação cerâmica para criar compósitos metal-cerâmica. Estes materiais, conhecidos como cermets, combinam a resistência a altas temperaturas e a dureza da cerâmica com a tenacidade e a ductilidade dos metais. Exemplos comuns incluem o alumínio sinterizado (óxido de alumínio), o berílio sinterizado (berílio - óxido de berílio) e o níquel TD (níquel - óxido de tório).
Em resumo, o pó cerâmico é fabricado a partir de uma combinação de argila e minerais, processado com vários aditivos para facilitar a moldagem e a sinterização, e pode ser melhorado com a adição de pós metálicos para criar compósitos avançados.
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