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Cerâmica técnica e industrial - o material versátil com futuro

A cerâmica de engenharia também é chamada de cerâmica técnica, cerâmica industrial, cerâmica industrial ou cerâmica de alto desempenho. Em princípio, consiste nos mesmos materiais básicos que a cerâmica, que são produzidos para fins sanitários ou decorativos. As diferentes propriedades dos materiais resultam dos diferentes processos de fabricação.

Fabricação de cerâmica de engenharia

Os materiais de base destes materiais cerâmicos são um pó cristalino, um ligante orgânico e um líquido. A massa resultante obtém as propriedades desejadas dos materiais através da sinterização. O tamanho do grão do material inicial, a temperatura de queima, a atmosfera de queima utilizada e o processo de queima determinam em grande parte estas propriedades. A forma dos componentes cerâmicos também influencia as propriedades do material. Os entalhes e os cantos do componente aumentam assim a sua tendência à fratura frágil. Por outro lado, componentes infinitamente grandes e de forma arbitrária não são viáveis. O problema reside no facto de que uma estrutura homogénea e uniforme deve ser assegurada com uma entrada de calor só possível a partir do exterior. Os limites para o tamanho são de aproximadamente 30 cm de diâmetro e 3 m de comprimento. Actualmente, existem cerca de 40 fabricantes em todo o mundo capazes de o fazer.

Propriedades da cerâmica de engenharia

Os materiais cerâmicos utilizados na tecnologia podem ter propriedades muito diferentes. Existem materiais com alta ou baixa condutividade térmica, assim como isolantes elétricos, semicondutores e materiais piezoelétricos. Alguns componentes cerâmicos podem resistir a temperaturas de até 1.000 °C. Os materiais produzidos desta forma são muitas vezes muito duros, mas também frágeis, e têm uma alta resistência ao desgaste e à abrasão. Eles têm baixa expansão térmica e são resistentes à corrosão. Para aplicações médicas, a alta biocompatibilidade da cerâmica é decisiva.
Apesar de todas as suas propriedades positivas, os materiais cerâmicos também têm uma grande desvantagem. Eles são quebradiços e, portanto, quebram-se muito mais rapidamente do que os metais. O desenvolvimento dos compósitos de fibra cerâmica trouxe uma saída, pelo menos em parte.

Aplicações de componentes cerâmicos

Com o crescente desenvolvimento dos materiais, a cerâmica de engenharia está a conquistar cada vez mais áreas de aplicação. Muitos componentes cerâmicos podem ser encontrados na engenharia elétrica. Aí são utilizados principalmente como isolantes. No entanto, existem também aplicações como semicondutores, bem como condutores quentes e frios. Outro tipo de isolamento é oferecido pelos materiais cerâmicos na tecnologia automotiva e de aquecimento. A resistência térmica dos materiais é aí explorada. Eles podem ser encontrados, por exemplo, em velas de ignição de automóveis, peças de motores ou pás de turbinas. A resistência ao desgaste e a boa biocompatibilidade tornaram a cerâmica de engenharia omnipresente na tecnologia médica. É aí utilizada, por exemplo, como material para próteses ósseas ou dentárias. Todos conhecem a cerâmica piezoeléctrica como um quartzo oscilante em relógios de quartzo. Outro grande campo de aplicação desta cerâmica é o das bombas de injeção de combustível em veículos. Além disso, elas são frequentemente utilizadas, por exemplo, para gerar ultra-som.