A sinterização é um processo crítico no fabrico de cerâmica que envolve a consolidação de partículas de pó cerâmico, aquecendo-as a uma temperatura elevada abaixo do seu ponto de fusão. Este processo é essencial para reduzir a porosidade, aumentar a densidade das partículas e melhorar várias propriedades, como a resistência, a dureza e a estabilidade química.
1. Redução da porosidade e aumento da densidade das partículas:
Durante a sinterização, os materiais cerâmicos são aquecidos a temperaturas abaixo dos seus pontos de fusão, o que faz com que as partículas de pó se difundam e se liguem umas às outras. Esta ligação reduz a porosidade global do material, uma vez que os poros entre as partículas diminuem ou fecham-se. A redução da porosidade leva a um aumento da densidade das partículas, o que é crucial para melhorar as propriedades mecânicas da cerâmica.2. Melhoria das propriedades mecânicas e físicas:
O processo de sinterização não só consolida o material cerâmico como também melhora significativamente as suas propriedades mecânicas. Por exemplo, a zircónia pré-sinterizada transforma-se de uma estrutura cristalina monoclínica para um estado politetragonal durante a sinterização, resultando num material extremamente duro, denso e forte. Esta transformação é acompanhada por um aumento substancial da resistência e da translucidez, tornando a cerâmica sinterizada adequada para várias aplicações em que a durabilidade e a resistência ao desgaste são fundamentais.
3. Utilização de calor e pressão:
A sinterização é normalmente efectuada a altas temperaturas, mas também pode envolver a aplicação de pressão, especialmente em processos como a prensagem isostática a quente. A utilização de pressão pode aumentar ainda mais a consolidação do material e reduzir o tempo de sinterização. Nalguns casos, é utilizada a sinterização sem pressão, em especial com compósitos metal-cerâmica graduados e auxiliares de sinterização de nanopartículas, que também podem obter uma consolidação e densificação eficazes.4. Papel dos aditivos orgânicos:
Algumas matérias-primas cerâmicas requerem a adição de ligantes orgânicos antes da sinterização, devido à sua menor plasticidade e afinidade com a água. Estes aditivos ajudam a moldar o material e facilitam o processo de sinterização, fornecendo uma estrutura mais coesa que pode suportar as altas temperaturas e pressões envolvidas.
