A sinterização com materiais cerâmicos é um processo em que as partículas de pó cerâmico são consolidadas através do aquecimento do compacto "verde" a uma temperatura elevada abaixo do ponto de fusão.
Este aquecimento faz com que as partículas se difundam e se liguem às partículas vizinhas.
Como resultado, o material cerâmico torna-se mais denso e as suas propriedades mecânicas melhoram.
4 passos fundamentais para compreender o processo
1. Consolidação de partículas de pó cerâmico
O processo começa com um compacto "verde", que é uma massa de pó cerâmico que foi prensada mas ainda não foi cozida.
Este compacto é aquecido a uma temperatura suficientemente elevada para iniciar a difusão das partículas, mas abaixo do ponto de fusão do material cerâmico.
Este aquecimento consolida as partículas, reduzindo a sua energia de superfície através da diminuição das interfaces vapor-sólido.
2. Densificação e melhoria das propriedades mecânicas
À medida que o processo de sinterização continua, os poros no interior do compacto verde diminuem ou fecham-se completamente.
Isto leva à densificação, onde o material se torna mais compacto e menos poroso.
A redução da porosidade melhora as propriedades mecânicas da cerâmica, como a resistência e a dureza, tornando-a adequada para várias aplicações.
3. Fases da Sinterização
A sinterização envolve normalmente duas fases.
A primeira fase consiste em moldar o compacto verde na forma desejada, que é inicialmente fraca e pouco integrada.
A segunda fase envolve o aquecimento deste compacto moldado para expulsar os aglutinantes e fundir as partículas cerâmicas, resultando numa peça forte e totalmente integrada.
Este método é económico e altamente repetível, tornando-o popular para a produção de peças cerâmicas complexas.
4. Processo de fabrico de objectos cerâmicos
O procedimento geral para a sinterização de cerâmica inclui a mistura de pó cerâmico com água, aglutinante e defloculante para formar uma pasta.
Esta pasta é depois seca por pulverização e prensada num molde para formar um corpo verde.
O corpo verde é primeiro aquecido a baixa temperatura para queimar o aglutinante e depois sinterizado a alta temperatura para fundir as partículas de cerâmica.
Este processo é monitorizado através de análise térmica para garantir que são atingidas as temperaturas corretas para uma sinterização óptima.
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