Materiais Cerâmicos e as suas Propriedades

São conhecidos por cerâmicas os materiais de natureza inorgânica (sejam eles metálicos ou não, principalmente óxidos, nitretos e carbetos), submetidos a altas temperaturas e a um lento processo de secagem. O uso de materiais cerâmicos pelo ser humano remonta ao período neolítico, sendo utilizados na construção de casas, armazenamento de água, alimento, vinhos e até mesmo para construção de urnas funerárias.

Suas utilizações diversas tornaram esse material extremamente relevante para o desenvolvimento da humanidade e possibilitaram que essa relevância fosse mantida até os dias atuais, onde estão presentes em setores como a construção civil, indústria têxtil, comunicação, eletrônicos e na indústria espacial.

ESTRUTURA E PROPRIEDADES:

As ligações químicas dos materiais cerâmicos podem ser inteiramente iônicas ou apresentar caráter misto iônico-covalente. Esse leque de possibilidades confere a esses materiais propriedades distintas, que variam de acordo com sua natureza e estrutura interna, sendo observadas essas diferenças nos refratários, cimento, vidros, porcelanas e cerâmicas mais avançadas, tipos distintos de materiais cerâmicos com utilizações variadas.

Estrutura cristalina do Titanato de Bário.

As cerâmicas cristalinas, por exemplo, tipicamente possuem mais de um elemento em seu retículo cristalino, tornando-o mais complexo que os típicos à metais. Essa organização espacial dos átomos acaba por minimizar os espaços vazios no interior dessas estruturas, o que explica sua notável densidade elevada.

Os materiais cerâmicos com caráter mais fortemente iônico vão apresentar características típicas a esses compostos, sendo bons isolantes térmicos e elétricos, devido ao elevado ponto de fusão possibilitado por esse tipo de estrutura, que necessita de altas temperaturas para romper suas ligações. Essa propriedade é largamente explorada pela indústria espacial, que utiliza cerâmicas na blindagem ao aquecimento de ônibus espaciais.

Esses materiais também apresentam alta dureza, resultando numa boa resistência à flexão e deformações de natureza plástica, bem como uma grande utilidade em processos de corte e abrasão[1]. Contudo, apesar de duras, as cerâmicas são notoriamente quebradiças, sendo facilmente suscetíveis à trincamento e rachaduras antes de sofrerem deformação plástica permanente, o que denuncia sua fragilidade.

A INDÚSTRIA CERÂMICA:

Na indústria cerâmica, o engenheiro químico tem um papel ligado ao desenvolvimento e acompanhamento das aplicações dos materiais cerâmicos, visando o maior aproveitamento de suas propriedades em escala industrial.

Com esse objetivo, surge a cerâmica industrial, cujas características de resistência (seja à compressão, química ou à flexão), isolamento térmico e elétrico, biocompatibilidade, alta densidade e rigidez (Módulo de Young), piezoeletricidade e dinâmica e resistência à temperatura são melhores aplicadas no desenvolvimento de tecnologia de ponta, viabilizando sua ampla utilização nesses setores. [2]

REFERÊNCIAS:

[1] https://www.macea.com.br/noticias/propriedades-mecanicas-das-ceramicas

https://www.linkedin.com/pulse/cer%C3%A2micas-o-que-s%C3%A3o-e-quais-suas-propriedades-aplica%C3%A7%C3%B5es-usina-jr/?originalSubdomain=pt

[2] https://www.macea.com.br/noticias/propriedades-e-aplicacao-da-ceramica-industria