As cerâmicas sinterizadas são incrivelmente fortes devido a um processo chamado sinterização. Este processo utiliza calor e pressão elevados para fundir as partículas de cerâmica. Reduz a porosidade e melhora várias propriedades mecânicas.
4 factores-chave para compreender a resistência da cerâmica sinterizada
1. Processo de sinterização e aumento da resistência
Durante a sinterização, os materiais cerâmicos são expostos a temperaturas de cerca de 1200°C. Isto é tão quente como um vulcão! A pressão utilizada é superior ao peso da Torre Eiffel. Este calor e pressão intensos fazem com que os materiais em pó ou areia se fundam. Isto forma uma placa sólida com porosidade reduzida.
A redução da porosidade é muito importante. Está diretamente relacionada com o aumento da resistência e da durabilidade da cerâmica. O processo de sinterização também envolve a difusão de átomos. Este facto contribui para a eliminação de pequenos poros e para a formação de uma interface sólido-sólido com menor energia. Esta alteração microestrutural contribui significativamente para a resistência global da cerâmica sinterizada.
2. Composição e resistência do material
A resistência das cerâmicas sinterizadas pode ser ainda mais adaptada através do ajuste da composição dos materiais utilizados. As cerâmicas sinterizadas são classificadas em cerâmicas de silicatos, não óxidos e óxidos. Cada tipo tem propriedades únicas que podem ser optimizadas para aplicações específicas.
Por exemplo, a sinterização a alta pressão pode ser utilizada para atingir a densidade total em cerâmicas avançadas. Isto melhora propriedades como a resistência à flexão, a condutividade térmica e a resistência ao desgaste. A utilização de materiais de grão fino na sinterização é particularmente benéfica. Aumenta a área de ligação, que é um fator crítico para determinar a resistência e a condutividade da cerâmica.
3. Transformação durante a sinterização
No caso da zircónia, a sinterização transforma o material de um estado cristalino monoclínico para um estado cristalino politetragonal. Isto aumenta significativamente a sua densidade de partículas, resistência e translucidez. Esta transformação é um exemplo claro de como a sinterização pode alterar drasticamente as propriedades mecânicas da cerâmica. Torna-as incrivelmente fortes e duráveis.
4. Aplicação controlada de calor e pressão
A resistência das cerâmicas sinterizadas é o resultado da aplicação controlada de calor e pressão durante o processo de sinterização. Isto reduz a porosidade, funde as partículas e melhora várias propriedades mecânicas. A capacidade de manipular a composição e as condições de sinterização permite a produção de cerâmicas com resistência personalizada e outras caraterísticas desejáveis.
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