Os materiais que podem suportar temperaturas muito elevadas incluem grafite, molibdénio, tântalo, tungsténio e cerâmicas de temperatura ultra-alta, como o óxido de háfnio, óxido de tório, carboneto de tântalo e carboneto de háfnio. Estes materiais são essenciais para várias aplicações a alta temperatura, incluindo sinterização, tratamento térmico, processamento de materiais electrónicos e proteção de aeronaves de alta velocidade.
A grafite pode suportar temperaturas até 3.000°C e é utilizada em processos de sinterização e tratamento térmico a alta temperatura. A sua elevada estabilidade térmica e condutividade tornam-na ideal para estas aplicações.
O molibdénio tem uma resistência máxima à temperatura de 1.800°C e é utilizado na metalurgia do pó e na ligação por difusão. O seu elevado ponto de fusão e a sua boa condutividade térmica tornam-no adequado para estas aplicações exigentes.
O tântalo pode funcionar a temperaturas até 2.500°C, o que o torna adequado para o processamento de materiais electrónicos onde são necessárias temperaturas elevadas.
Tungsténiotal como a grafite, pode suportar temperaturas até 3.000°C. É particularmente útil na sinterização e tratamento térmico de materiais sensíveis ao carbono devido ao seu elevado ponto de fusão e resistência térmica.
Cerâmicas de temperatura ultra-alta (UHTCs) tais como o óxido de háfnio, o óxido de tório, o carboneto de tântalo e o carboneto de háfnio têm pontos de fusão superiores a 3.000°C. Estes materiais são essenciais para as camadas protectoras exteriores dos aviões de alta velocidade, onde as temperaturas podem exceder os 2.000°C. Os UHTCs são caracterizados por fortes ligações covalentes e baixas taxas de auto-difusão, o que contribui para a sua estabilidade a altas temperaturas. No entanto, a sua baixa resistência à fratura pode ser melhorada através da adição de partículas ou fibras endurecidas e da utilização de métodos de sinterização avançados como o SPS.
O zircónio é outro material conhecido pela sua elevada durabilidade a temperaturas extremas, frequentemente utilizado em metalurgia e fabrico de vidro devido à sua baixa condutividade térmica e resistência a reacções com metal líquido ou vidro fundido.
Materiais para elementos de aquecimento como as ligas Ni-Cr e Ni-Cr-Fe são concebidos para suportar temperaturas elevadas até 1.150°C e 950°C, respetivamente. Estas ligas são escolhidas pela sua elevada resistividade, pontos de fusão elevados, coeficientes de temperatura baixos e resistência à oxidação, tornando-as ideais para elementos de aquecimento em várias aplicações industriais.
Em resumo, a seleção de materiais para aplicações a alta temperatura depende das suas propriedades específicas, tais como o ponto de fusão, a condutividade térmica, a resistência à oxidação e a resistência mecânica. A grafite, o molibdénio, o tântalo, o tungsténio e os UHTC estão entre os materiais mais eficazes para ambientes de temperaturas extremas.
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